2015-2016学年河北省石家庄市高二期末物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

由法拉第电磁感应定律公式E=可知（  ）

A．穿过线圈的磁通量φ越大，感应电动势E一定越大

B．穿过线圈的磁通量改变量△φ越大，感应电动势E一定越大

C．穿过线圈的磁通量变化率越大，感应电动势E一定越大

D．穿过线圈的磁通量发生变化的时间△t越小，感应电动势E一定越大

2. 难度：简单

磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为△Φ₁和△Φ₂，则（  ）

A．△Φ₁＞△Φ₂    B．△Φ₁=△Φ₂

C．△Φ₁＜△Φ₂    D．无法确定

3. 难度：简单

如图所示，等腰梯形内分布着垂直纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为3L，高为L，底角为45°．有一边长也为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t=0时刻恰好位于如图所示的位置．若以顺时针方向为导线框中电流正方向，在下面四幅图中能正确表示导线框中电流和位移关系的是（  ）

A．    B．

C．    D．

4. 难度：简单

如图所示，一闭合圆形线圈水平放置，穿过它的竖直方向的匀强磁场磁感应强度随时间变化规律如图所示，规定B的方向以向上为正方向，感应电流以俯视顺时针的方向为正方向，在0﹣4t时间内感应电流随时间变化图象中正确的是（  ）

A．   B．

C．    D．

5. 难度：简单

下图分别表示匀强磁场的磁感应强度B、闭合电路中一部分直导线的运动速度v和电路中产生的感应电流I的相互关系，其中正确是（  ）

A．    B．

C．      D．

6. 难度：简单

如图，三只白炽灯泡L₁、L₂、L₃分别与线圈L、电阻R、电容器C串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值为u₁=U_msinωt，此时三只灯泡的亮度相同．现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u₂=U_msin，则三只灯泡的亮度变化是（  ）

A．L₁变亮，L₂不变，L₃变暗

B．L₁变暗，L₂不变，L₃变亮

C．L₁变亮，L₂变亮，L₃变暗

D．L₁变暗，L₂变亮，L₃变亮

7. 难度：简单

如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n₁：n₂=11：5．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压μ=220sin（100πt）V．副线圈接入电阻的阻值R=100Ω．则（  ）

A．通过电阻的电流是22A

B．交流电的频率是100Hz

C．与电阻并联的电压表的示数是100V

D．变压器的输入功率是484W

8. 难度：中等

两只相同的电阻，分别通有正弦交流电和方形波的交流电．两种交变电流的最大值相等，电流波形如图所示，在正弦交流电的一个周期内，正弦交流电在电阻上产生的焦耳热Q₁与方形波交流电在该电阻上产生的焦耳热Q₂之比为等于（  ）

A．1：1    B．1：2  C．2：1   D．1：4

9. 难度：简单

某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知纯电阻R的阻值不随温度变化．与R并联的是一个理想的交流电压表，D是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大）．在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为u=20sin100πt（V），则交流电压表示数为（  ）

A．10V   B．20V   C．15V  D．14.1 V

10. 难度：简单

如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），L_l和L₂是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（  ）

A．电压u的频率为100 Hz

B．电压表V的示数为22V

C．当照射R的光强增大时，电流表A的示数变大

D．当L_l的灯丝烧断后，电压表V的示数会变大

11. 难度：困难

如图所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为U₁，输入功率为P₁，输出功率为P₂，各交流电表均为理想电表．当滑动变阻器R的滑动头向下移动时（  ）

A．灯L变亮

B．各个电表读数均变大

C．因为U₁不变，所以P₁不变

D．P₁变大，且始终有P₁=P₂

12. 难度：简单

某变电站用11kV的交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到440kV送电，下面选项正确的是（  ）

A．由I=，所以输电线上的电流增为原来的20倍

B．由I=，所以输电线上的电流减为原来的

C．由P=，所以输电线上损失的功率增为原来的1600倍

D．由P=I²R，所以输电线上损失的功率增为原来的

13. 难度：简单

如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路．在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动．在匀速运动过程中外力F做功W_F，磁场力对导体棒做功W₁，磁铁克服磁场力做功W₂，重力对磁铁做功W_G，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为E_K．则下列选项正确的是（  ）

A．W_F+W_G=E_K+Q    B．W₂﹣W₁=Q

C．W₁=E_K         D．W₁=Q

14. 难度：中等

在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计．则（  ）

A．物块c的质量是2msinθ

B．b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能

C．b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能

D．b棒放上导轨后，a棒中电流大小是

15. 难度：中等

如图所示，磁场与线圈平面垂直，先后以速度v₁和v₂匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v₁=3v₂．在先后两种情况下（  ）

A．线圈中的感应电流之比I₁：I₂=1：3

B．线圈中的感应电流之比I₁：I₂=3：1

C．线圈中产生的焦耳热之比Q_l：Q₂=3：1

D．通过线圈某截面的电荷量之比Q_l：Q₂=1：1

16. 难度：中等

如图电路（a）、（b）中，电阻R和自感线圈L的电阻值相同，接通K，使电路达到稳定，灯泡S发光．则（  ）

A．在电路（a）中，断开K，S将渐渐变暗

B．在电路（a）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗

C．在电路（b）中，断开K，S将渐渐变暗

D．在电路（b）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗

17. 难度：简单

如图所示，甲图中为一理想变压器，乙图是副线圈输出电压U₂的图象，已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电流表的示数为2.0A，则（  ）

A．电压表V₁的示数为220V

B．变压器原线圈中电流方向在1s内改变100次

C．灯泡实际消耗功率为40W

D．若改用比R大的电阻，原线圈中的电流会变大

18. 难度：中等

矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动过程中，输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（  ）

A．1s末线框平面垂直于磁场，穿过线框的磁通量变化最快

B．2s末线框平面垂直于磁场，穿过线框的磁通量最大

C．交流电压的有效值为36V，频率为0.25Hz

D．用该交流电为额定电压36V的机床照明灯供电，照明灯恰好可以正常发光

二、计算题

19. 难度：中等

如图1所示，一个匝数n=100的圆形线圈，面积S₁=0.4m²，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积S₂=0.3m²、垂直线圈平面（指向纸外）的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示．将其两端a、b与一个R=2Ω的电阻相连接，b端接地．试分析求【解析】

（1）圆形线圈中产生的感应电动势E；

（2）电阻R消耗的电功率；

（3）a端的电势φ_a．

20. 难度：困难

如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L=1.0m，NQ两端连接阻值R=1.0Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°．一质量m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.60kg的重物相连．细线与金属导轨平行．金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0～0.3s内通过的电量是0.3～0.6s内通过电量的，g=10m/s²，求：

（1）0～0.3s内棒通过的位移；

（2）金属棒在0～0.6s内产生的热量．

21. 难度：简单

一台发电机最大输出功率为4 000kW，电压为4 000V，经变压器T₁升压后向远方输电，输电线路总电阻R=1kΩ，到目的地经变压器T₂降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V，60W）．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T₁和T₂的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态．求：

（1）变压器T₁和T₂的匝数比分别是多少？

（2）有多少盏灯泡（220V、60W）正常发光？